光与物质之间动量转移的例证分析

摘要: 本文首先利用经典电磁理论，选择辐射光压、巴拉兹思想实验以及多普勒频移实例进行分析，在宏观层面研究光与材料介质作用时动量转移的问题。后半部分利用相对论、量子论，针对康普顿散射、原子自发辐射以及受激吸收过程，研究量子化光场(光子)与物质原子等的相互作用及其动量转移的问题。95004

毕业论文关键词: 光，物质，动量转移

Abstract：First, at the macroscopic level, by selecting the radiation pressure, Balaz thought experiment and the Doppler frequency shift, the momentum transfer problems between the optical and the material medium are investigated by the classical electromagnetic theory。 In the latter part, aiming at Compton scattering, spontaneous emission of atoms and stimulated absorption process, the interactions between the quantum light field (photon) and material atoms, and the momentum transfer problems are studied by use of the relativity, the quantum theory, etc。

Key words：Light ; Matter ; Momentum transfer

1。引言4

2。辐射光压 4

3。巴拉兹思想实验。。。7

4 多普勒频移效应。。。。8

5 相对论中动量问题几例。。10

5。1 康普顿散射。。。10

5。2 自发辐射。。。。12

5。3 受激吸收。。。。。。13

结束语15

参考文献。。16

致谢。17

1 引言论文网

世界是物质的，物质处于运动状态，故物质与物质之间必定会发生相互作用。物质具有能量、线动量、角动量等，因而物质之间将会出现动量的转移。光波属于电磁波，我们知道电磁波具有物质性，像实物客体一样具有能量、线动量、角动量等物质属性。在光学、物理学及其应用中，光场与光场之间、光场与物质之间的相互作用方式大多以力的方式显现，而力与动量的变化密切相关，因此在光学应用中，人们普遍比较关心光场的动量问题[1，2]。而按照内特（E。Nother）定理，当体系具有空间平移变换不变性时，体系将满足(线)动量守恒定律等[3]。

再者，客观物理世界中，普遍存在的光与物质相互作用现象在现代科技领域中有着广泛的应用。携带能量的电磁波在空间传播，当电磁波被物体表面反射或者吸收时，将会发生动量转移，产生辐射压力——光压[4]，光压在大尺度的天体运行中，其作用尤为重要，诸如，在空间技术中的全球定位系统、飞船航行等需要考虑光压的作用。此外，光压在纳米尺度的现代科技领域中也有着重要的应用，利用高强度激光压力作为技术手段对微尺度系统实施操纵与调控，例如微纳光学机械设备中的光学扳手、光学担架、激光镊子、激光陷阱等等。

由此可见，无论是在理论上，还是在实用中，特别是在纳米尺度系统等现代科技领域中，研究光与物质之间相互作用及其动量转移的问题都是有意义的。由于光与物质相互作用是一个非常丰富而又复杂的研究领域，虽然不是一个特别新颖的课题，但一直充满着魅力与活力，吸引广大科技工作者不断地开展探究。本文侧重于两个方面的内容：(1)利用经典电磁理论，在宏观层面研究光与材料介质作用时动量转移的问题；(2)利用量子理论，研究量子化光场(光子)与物质原子等的相互作用及其动量转移的问题。采用搭积木的方式完成全文，主要结合具体实例给出详细的处理过程，借此从物质性方面对光的性质等作进一步的理解与认识。

2 辐射光压文献综述

光与物质之间动量转移的例证分析:http://www.youerw.com/wuli/lunwen_203153.html